happy_lark/iStock/GettyImages

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Onze smaakpapillen maken onderscheid tussen bitter, zuur, zout, zoet en umami door specifieke chemische verbindingen te detecteren, zoals sulfamiden, alkaloïden, glucose, fructose, geïoniseerde zouten, zuren en glutamaat. Deze moleculen binden zich aan gespecialiseerde receptoren die zenuwsignalen activeren.

Bittere smaakreceptoren

Bittere smaak is waarschijnlijk geëvolueerd als verdediging tegen gifstoffen. Alkaloïden – vaak giftig – produceren bitterheid door zich te binden aan aan G-eiwit gekoppelde receptoren die een signaalcascade initiëren. Mensen bezitten tussen de 40 en 80 bittere receptorsubtypen, die sulfamiden (bijvoorbeeld sacharine), ureum en alkaloïden zoals kinine en cafeïne kunnen herkennen. Genetische variatie in deze receptoren verklaart waarom sommige mensen de bitterheid in bepaalde verbindingen niet kunnen detecteren. Kinderen, die meer bittere receptoren hebben, hebben vaak een hekel aan groenten, die bittere stoffen bevatten die planten beschermen tegen herbivoren. Het aantal functionele bitterreceptoren neemt af met de leeftijd.

Zure smaakreceptoren

Een zure smaak ontstaat door zure voedingsmiddelen waarbij waterstofionen (protonen) vrijkomen. De concentratie van deze ionen bepaalt de zuurgraad. Zure fermentatie door bacteriën kan aangename zure smaken produceren (bijvoorbeeld yoghurt) of bij overmatige bederf signaleren. Waterstofionen binden zich aan zuurgevoelige kationkanalen op smaakcellen, waardoor neuronale signalen worden geactiveerd. Recent onderzoek toont aan dat deze kanalen, in plaats van de blokkade van kaliumkanalen, de belangrijkste transducers van zuurheid zijn.

Zoute smaakreceptoren

De zoutheid is voornamelijk afkomstig van natriumchloride. Wanneer natriumionen de natriumkanalen van de smaakcellen binnendringen, veroorzaken ze een calciuminstroom die zenuwimpulsen voortplant. Het hormoon aldosteron reguleert deze kanalen tijdens natriumtekort, waardoor de zoutgevoeligheid toeneemt. De natriumkanalen in smaakcellen verschillen van die in zenuwen en spieren en kunnen worden geremd door het medicijn amiloride.

Zoete smaakreceptoren

Zoetheid duidt op een energiebron. Glucose en fructose, gevonden in sucrose, zijn de belangrijkste zoetstoffen, maar niet-koolhydraatzoetstoffen zoals aspartaam, sacharine en bepaalde eiwitten binden zich ook aan aan G-eiwit gekoppelde receptoren, waardoor dezelfde neurale routes worden geactiveerd als bittere verbindingen.

Umami-smaak

Umami – de hartige smaak – komt voort uit aminozuren zoals glutamaat en aspartaat, en uit glutaminezuurzouten zoals mononatriumglutamaat. Deze liganden maken gebruik van G-eiwit-gekoppelde receptoren die ionenkanalen activeren en een signaalcascade veroorzaken die vergelijkbaar is met die van bittere en zoete stimuli.

Voorbij de Vijf

Hoewel de mechanismen voor bitter, zuur, zout, zoet en umami goed worden begrepen, blijft de perceptie van metaalachtige en vette smaken onvolledig gekarakteriseerd.